染色體病

1、性染色體與性染色體病,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國家重點實驗室,2,男女的性別差異,3,,第一部分性染色體、性決定和性分化,4,Y染色體,無Y染色體存在時，一般發(fā)育成女性表型。,絕大多數(shù)情況下，只要有一條Y染色體存在（無論有多少條X染色體），性別就將向男性方向發(fā)育。,已報道多例核型為49,XXXXY的 Klinefelter 綜合征男性,8,SRY基因,PAR: 假常染色質(zhì)區(qū),SRY定位于Yq11.32，與Y短臂末端的假常染色質(zhì)區(qū)PAR1非常接近。,

2、,SRY: sex-related Y,9,性別的決定與分化,1 胚胎第6周左右，一部分中胚層來源的細(xì)胞發(fā)育成原始性索。此時尚無性別之分，從外觀上不能區(qū)別男女。,2 在SRY基因存在的情況下，第6周左右，原始性索向男性方向發(fā)育。,3 如無SRY基因，則原始性索默認(rèn)向女性方向發(fā)育。,1,,,2,3,SRY-,SRY+,10,SRY與性別決定,如果同源重組時發(fā)生異常，則可能產(chǎn)生攜帶SRY的X染色體和無SRY的Y染色體，一旦這樣的配子與正常卵

3、子結(jié)合，所出生的后代為46,XX男性或46,XY女性,12,SRY基因的基本情況,單拷貝基因，定位于Yp11.32編碼由204氨基酸組成的23.9kDa的蛋白，該蛋白可與DNA結(jié)合調(diào)控下游基因表達。,已知與DSD相關(guān)基因,SRY基因PCR擴增引物1對內(nèi)對照引物1對,,性別鑒定(1),引物名稱　　　　　　引物序列　　　　　　 堿基數(shù)　引物長度SRY-XES7 5’cccgaa

4、ttcgacaatgcaatcatatgcttctgc 3’ 33 609bpSRY-XES2 5’ctgtagcggtcccgttgctgcggtg 3’ 25 DMD 6F 5’ccacatgtaggtcaaaaatgtaatgaa 3’ 27 202bpDMD 6R 5’gtctca

5、gtaatcttcttacctatgactatgg 3’ 31,,,,Total Volume20ul,PCR反應(yīng)體系：,性別鑒定(2),PCR反應(yīng)條件為（PE 9600）： 95℃ 10m ↓ 96℃ 15s 10cycles 61℃ 20s→72℃ 30s→ 94℃ 1

6、5s 15cycles 60℃ 20s→72℃ 30s→72℃10m→4℃,,,,,性別鑒定(3),性別鑒定(4),引物SRY-XES7/SRY-XES2和DMD6F/DMD6R PCR擴增的結(jié)果 1.M301

7、7(父親) 2.M3016(母親）3.CB0049(胎兒）4.Marker CB0049擴增出1條特異的，大小為609bp的片段，與SRY基因PCR擴增片段大小相符，診斷為男性胎兒。,18,X染色體,由于女性X染色體數(shù)量是男性的兩倍，所以X染色體上的基因是男性的兩倍，其表達產(chǎn)物也應(yīng)該是男性的兩倍。,而實際檢測表明男性和女性體內(nèi)X相關(guān)基因的表達水平是一致的。,？,46,XX vs 46,XY,19,Lyon 假說-X染色體

8、失活,三大要點 一、女性體細(xì)胞內(nèi)只能有一條X染色體存在轉(zhuǎn)錄活性，另一條（或多條）X染色體呈異染色質(zhì)狀態(tài)，沒有轉(zhuǎn)錄活性，在間期細(xì)胞核中經(jīng)特殊染色即為Barr小體。,20,Lyon 假說-X染色體失活,二、X染色體失活發(fā)生在胚胎發(fā)育的早期，受精后第一周內(nèi)。三、失活的X染色體可以是父源或母源，為隨機發(fā)生，但是一旦確定失活染色體的親本來源，則由此細(xì)胞分化來的所有細(xì)胞均失活同一親本的X染色體。,21,X染色體的非隨機失活,當(dāng)有一條X染色體

9、發(fā)生結(jié)構(gòu)畸變時，X染色體不再隨機失活，而是有選擇地失活：在不平衡的結(jié)構(gòu)畸形如缺失、重復(fù)、等臂等情況下，結(jié)構(gòu)畸形的那條X染色體失活。在X和常染色體發(fā)生易位時 如果是平衡易位，則失活正常的X染色體； 如果是不平衡易位，則失活易位的X染色體。,22,X染色體的非隨機失活,23,X染色體上逃避失活的幾類基因,假常染色體區(qū)上的基因。 位于兩條臂的末端，與Y染色體在減數(shù)分裂期聯(lián)會形成X

10、-Y對并重組、交換。該基因的突變呈假常染色體遺傳。不在假常染色體區(qū)上，但是在Y染色體上有相應(yīng)同源基因的基因。 該基因的突變不呈假常染色體遺傳，因其不與Y染色體的同源基因發(fā)生交換。在Y染色體上沒有相應(yīng)拷貝的基因，也不在假常染色體區(qū)上，但是由于靠近假常染色體區(qū)，因而具有部分活性的基因。X連鎖魚鱗病基因,孕婦，32歲。生長發(fā)育及智力均正常。G2P0。第一胎于孕2+月自然流產(chǎn)，本人于北京301醫(yī)院行染色體檢查:46,X,dup(X

11、)（p21;p22）, 丈夫染色體核型正常。09.9.15第二胎孕23W，在北醫(yī)三院抽羊水行染色體檢查，提示46,Y,?ins（X）(p11.4q21.1q13)。為進一步明確診斷介紹到我中心。孕婦于2009年9月25日就診。,倒位X染色體的確認(rèn)及產(chǎn)前診斷（1）,Illumina HumanCNV370-Quad Beadchip: chrX,倒位X染色體的確認(rèn)及產(chǎn)前診斷（2）,RP11-581K6（Xq12- Xq13.1，標(biāo)記橙色

12、）RP11-930D21（Xp22.22，標(biāo)記綠色）,倒位X染色體的確認(rèn)及產(chǎn)前診斷（3）,X連鎖遺傳魚鱗病(X-linked ichthyosis, XLI)是一種相對常見的遺傳性皮膚病，男性患病率約為1/2000~1/6000，以除面部、手掌和腳掌外的四肢伸側(cè)或全身皮膚發(fā)生魚鱗狀角質(zhì)增生為臨床特征，部分患者可合并角膜混濁，隱睪或發(fā)生睪丸惡變。女性攜帶者幾乎無癥狀，或僅有皮膚干燥的感覺。,XLI的致病基因為類固醇硫酸酯酶(Steroi

13、d sulfatase, STS)基因，位于X染色體短臂末端(Xp22.3)，有10個外顯子，全長146Kb。STS基因失活→皮膚角質(zhì)層膽固醇硫酸酯酶減少→皮膚脫屑的正常過程延遲→導(dǎo)致疾病約90％以上的患者缺失全部STS基因及其側(cè)翼序列，少數(shù)患者為STS基因部分外顯子缺失或點突變，導(dǎo)致酶活性降低或失活而致病。,對照探針綠色熒光標(biāo)記，STS基因探針紅色熒光標(biāo)記,30,,XTR: derived fromformer X-linked

14、 genes by transposition,31,失活X染色體上基因的表達,32,X染色體失活中心與XIST基因,研究發(fā)現(xiàn)X染色體失活中心位于Xq13，其上有XIST基因XIST基因僅在失活的X染色體上表達，在男性X染色體和女性未失活的X染色體上沉默。其產(chǎn)物為非編碼的RNA，集中在失活的X 染色體周圍，形成XISTRNA/Barr小體復(fù)合物。作用機制：與相應(yīng)基因啟動子區(qū)胞嘧啶廣泛甲基化有關(guān),33,,第二部分性染色體病,34,

15、性染色體病,性染色體?。菏怯捎谛匀旧w（X/Y）數(shù)目或結(jié)構(gòu)異常而引起的具有一系列臨床癥狀的綜合征。占所有染色體病的1/3，總發(fā)病率約為1/500。大多數(shù)到青春期因第二性征發(fā)育時才顯現(xiàn)出癥狀。主要表現(xiàn)為性征的發(fā)育不全或畸形，智力可正常，或輕度低下。表型較常染色體病輕。一般為散發(fā)。,35,主要的性染色體病,特納綜合征（Turner syndrome）克氏綜合征（Klinefelter's syndrome）超Y綜合征

16、（XYY syndrome）多X綜合征 （XXX syndrome）,36,常見性染色體病的發(fā)病率,37,常見性染色體綜合征,38,性染色體病的遺傳病理,減數(shù)分裂過程性染色體不分離,M I不分離,M II不分離,39,Turner syndrome,Turner 綜合征又稱先天性卵巢發(fā)育不良、性腺發(fā)育不全，是最常見的性染色體異常。1938年 Turner 最早發(fā)現(xiàn)發(fā)病率：1/5000(女新生兒)99%的Turner 綜合征都在胚

17、胎期流產(chǎn)，約占早孕期流產(chǎn)的15%,40,Turner syndrome-核型分類,41,Turner syndrome-遺傳病理,1 性染色體不分離： 與孕婦年齡無關(guān) 70%為父源性染色體不分離2 X染色體長臂等臂或缺失3 各類異常核型的嵌合體,42,Turner syndrome-臨床表現(xiàn),生長發(fā)育史： 出生：低出生體重 手足背水腫 3歲前：成熟遲緩 3-12歲：基本正

18、常，但身體生長速度減慢 青春期：繼續(xù)減慢，與正常同齡人差距進一步增大,正常女性與Turner 綜合征女性的生長曲線圖,43,Turner syndrome-臨床表現(xiàn),典型患者： 身高不超過140cm Xq缺失： 身高相對正常含母源性X： 平均身高較典型者高 嵌合體： 視嵌合比例而定,典型臨床表現(xiàn)：身材矮小,44,Turner syndrome-臨床表現(xiàn),面部異常： 上頜骨狹窄 內(nèi)眥贅皮

19、 耳廓異常 面部色素痣，色素斑,頸部異常： 后發(fā)際低 頸蹼 短頸,45,TS患者，示面部色素痣，鼻畸形,TS患者，示后發(fā)際低,,TS患者，示頸蹼，短頸,,,,46,,175cm,138cm,153cm,TS患者，17歲,,TS患者，示面部色素斑,47,Turner syndrome-臨床表現(xiàn),四肢異常,肘外翻膝關(guān)節(jié)異常第四掌骨和/或足趾骨短小指甲狹窄,軀干異常,盾狀胸乳頭間距寬乳頭發(fā)育不良、內(nèi)陷,

20、48,Turner syndrome-臨床表現(xiàn),,,TS患者，示肘外翻,解剖位，正常肘形,,49,Turner syndrome-臨床表現(xiàn),性發(fā)育異常,特征性表現(xiàn)：卵巢發(fā)育不良 早期卵巢發(fā)育基本正常，很快萎縮呈索狀； 青春期患者的卵巢呈無卵泡性結(jié)構(gòu)，無正常功能，導(dǎo)致激素水平低下； 大部分患者出現(xiàn)原發(fā)性閉經(jīng)、不孕； 外生殖器：陰毛、外陰、乳腺等第二性征發(fā)育不良。,50,Turner syndrome

21、-臨床表現(xiàn),智力發(fā)育,智力在正常范圍內(nèi)，但低于其正常同胞部分患者出現(xiàn)立體感覺異常，缺乏方向感，空間定位困難語言表達能力差,其他內(nèi)臟畸形,先天性心臟?。褐鲃用}狹窄，主動脈瓣狹窄，二尖瓣脫垂馬蹄腎,51,Turner syndrome-染色體檢查,遺傳學(xué)檢查方法： 染色體檢查 （常規(guī)） FISH、PCR （必要時，檢測嵌合體） CGH array （新興方法） 產(chǎn)前診斷方法

22、 檢測孕婦血清抑制素A和hCG水平 B超 胎兒染色體分析 羊水細(xì)胞快速FISH,52,,B11953，女，25歲，Turner 綜合征表型，核型分析結(jié)果為45,X/46,XY/47,XXX嵌合體,53,,B11962，女，24歲，Turner 綜合征核型分析結(jié)果46,X,i(Xq),54,Turner syndrome-治療,激素治療：,55,Turner syndr

23、ome-遺傳咨詢,要點 針對身材矮小、第二性征發(fā)育不良、原發(fā)性閉經(jīng)等問題做針對性咨詢 介紹患者到內(nèi)分泌或不孕專科進行治療 再發(fā)風(fēng)險低 患兒的雙親再次生育時需行產(chǎn)前診斷 孕前雙方尤其是父親需避免誘發(fā)染色體畸變的各種因素如：藥物、輻射、化學(xué)物質(zhì)等,56,Klinefelter's syndrome,又稱XXY綜合征或克氏綜合征發(fā)病率1/1000是引起男性性功能低下的最常

24、見的疾病,57,Klinefelter's syndrome-遺傳病理,減數(shù)分裂期間染色體不分離 父源46%，與父親高齡無關(guān)，限于MI期。 母源54%， MI期75%，與母親高齡有關(guān)，MII期25%。,58,Klinefelter's syndrome-臨床表現(xiàn),典型表現(xiàn) 身材高大、細(xì)長、下肢較長 青春期前生長發(fā)育正常 青春期后第二性征發(fā)育異常：

25、 小陰莖，小睪丸，胡須、體毛稀少，陰毛呈女性分布，喉結(jié)不明顯，乳房過度發(fā)育 通常為不育，并因此就診,59,Klinefelter's syndrome-臨床表現(xiàn),其他 智力發(fā)育：IQ 85-90 精神異常或精神分裂癥傾向 偶有乳腺癌、糖尿病、甲狀腺功能低下、性腺細(xì)胞瘤等Klinefelter‘s syndrome的表型隨X染色體的增多而趨于嚴(yán)

26、重，主要表現(xiàn)在智力和肌體發(fā)育畸形。,60,Klinefelter's syndrome-臨床表現(xiàn),嵌合體的表型 最常見的嵌合體為47,XXY/46,XY，是由于47,XXY的受精卵在早期卵裂是發(fā)生染色體丟失所致。 表型較典型病例輕，睪丸發(fā)育可正常48,XXXY ; 48,XXYY ; 49,XXXXY 畸形、第二性征發(fā)育異常、智力、精神行為異常等表型隨X增加而趨于嚴(yán)重。,61,Klin

27、efelter's syndrome,身材高大，細(xì)長,男性乳房發(fā)育,小陰莖、小睪丸,62,,47,XXY,47,XXXY,47,XXXXY,63,,B11444，男性，40歲，核型分析示其為46,XY/47,XXY 嵌合體。,64,,FISH檢測發(fā)現(xiàn)的48,XXXY核型,65,Klinefelter's syndrome,66,Klinefelter‘s syndrome-治療,激素治療 雄激素替代療

28、法：12-14歲開始 促進并維持第二性征發(fā)育、心理、行為發(fā)展 注意預(yù)防前列腺肥大外科治療 糾正體態(tài)：乳房整形術(shù)、脂肪抽吸術(shù)心理治療輔助生殖 人工受孕：卵子胞漿內(nèi)精子注射,67,Klinefelter‘s syndrome-咨詢要點,大部分為新發(fā)有Klinefelter‘s syndrome或其他三體綜合征患者生育史者，再發(fā)風(fēng)險高高齡母親需做產(chǎn)前診斷,68,XYY synd

29、rome,發(fā)病率：1/1000（活產(chǎn)男嬰）產(chǎn)生的唯一原因：父源M II期（姐妹染色單體）不分離其他可能核型：48,XXYY / 49,XXXYY具Klinefelter‘s syndrome 和 XYY syndrome的表型通常在新生兒篩查時檢出,69,XYY syndrome-臨床表型,生長發(fā)育：與正常男性相同生育能力：通常正常，后代染色體畸形的風(fēng)險與正常人無區(qū)別智商85-90，主要表現(xiàn)為語言能力差，閱讀和拼寫困難精神行

30、為異常：注意力不集中，多動，易激惹部分患者：富有攻擊性，并有心理問題 “This is an important point to emphasize because of reports in the 1960s and 1970s that the proportion of XYY males was elevated in prisons and mental hospitals, especially among the

31、 tallest inmates.” genetics in medicine, p174,70,,B12177，男，26歲，核型分析結(jié)果47,XYY,C帶結(jié)果：箭頭所示為Y染色體,示47,XYY患者及其核型（有攻擊性，其他正常）,性染色體異?；颊弑硇图昂诵停?）,72,XYY syndrome-咨詢要

32、點,大多為新發(fā)父母再生育時需做產(chǎn)前診斷患者下一代的染色體畸形風(fēng)險低特殊學(xué)習(xí)教育心理咨詢和治療,73,XXX syndrome,發(fā)病率：1/1000（活產(chǎn)女嬰）產(chǎn)生原因：90%源于母源，其中78%源于M I期染色體不分離，與母親高齡有關(guān)其他可能核型：48,XXXX / 49,XXXXX，隨X染色體數(shù)目增加表型趨于嚴(yán)重通常在新生兒篩查時檢出,74,XXX syndrome-臨床表現(xiàn),生長發(fā)育：與正常女性相同，小頭，身材可略高于

33、平均水 平；青少年-成人轉(zhuǎn)變期內(nèi)可出現(xiàn)明顯的行為異常月經(jīng)不規(guī)則生育能力：通常正常，后代染色體畸形的風(fēng)險增加智商：普遍低，70%的患者有學(xué)習(xí)困難極少數(shù)患者：反社會行為，心理問題,75,,76,XXX syndrome-咨詢要點,大多為新發(fā)，大部分與母親高齡有關(guān)父母再生育時需做產(chǎn)前診斷患者下一代的染色體畸形風(fēng)險高，需做產(chǎn)前診斷特殊學(xué)習(xí)教育心理咨詢和治療,性染色體異?；颊弑硇图昂诵停?）,45,X/46,X, te

34、r rea(X)患者及其核型,性染色體異?；颊弑硇图昂诵停?）,示46,X del(Xq21)患者及其核型,性染色體異?；颊弑硇图昂诵停?）,示45,X/46,X, i(Xq)患者及其核型,,綜合1—4的表型與核型分析，說明兩個完整的X染色體短臂對于女性的正常身高是必需的,,chi 46,XX/46,XY患者的外觀及染色體組成,可能是由于一個Y精子和一個X精子分別與雌原核和第二極體受精的結(jié)果（a株為O、CDE、M占67.7%；b株為A